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高温烟气除尘技术研究现状

高温烟气是指温度在220℃以上、含有大量粉尘的工业废气，这些废气主要来自水泥厂、石油化工厂、金属冶炼厂、垃圾焚烧厂和玻璃厂等工业部门，这类废气对环境污染严重。
一、高温烟气除尘技术的种类
高温烟气除尘技术的种类主要有旋风除尘、湿法除尘、静电除尘、过滤除尘等。

1)旋风除尘
旋风除尘，如名所述利用旋转离心力作用将尘粒从气流中分离并捕集下来。旋风除尘器结构简单、操作方便、造价较低，除尘效率一般达85%左右，不适用于分离小于5~10μm的颗粒。对于高温旋风除尘，含尘气体粘性变大，旋风除尘效果更差。旋流式分离器(龙卷风除尘器)和多管除尘器，改进结构、提高气流旋转速度，除尘效率得到提高。虽然如此，但是由于其结构复杂，能耗较大，其应用没有得到推广。
2)湿法除尘
湿法除尘，使用水或其它液体直接过滤含尘气体，利用水滴和尘粒的惯性碰撞将尘粒从气流中分离出来。湿法除尘器可同时对多种有害气体进行净化，但是耗能高，易产生二次污染，环保行业应用很少。对于高温烟气，若采用湿法除尘，其流程过长，操作复杂，运行费用高，因此不建议使用。
3)静电除尘
静电除尘，利用电场捕捉粉尘颗粒。静电除尘器具有效率高，捕获粉尘粒径小，压力损失低的优点。但是，静电除尘器一次性投资和运行费用高，电极寿命短，对于含易燃物质的烟气还存在电火花引起爆炸的问题。对于含尘高温烟气还存在粉尘的比电阻和对烟气成分敏感、高温绝缘等问题，稳定的电晕电荷需要高压条件，短时间内，很难突破。
4)过滤除尘
过滤除尘，是使含尘气流通过过滤材料而将粉尘与烟气分离。过滤除尘的除尘效率可高达99.99%。
布袋除尘器除尘效率高，捕获粉尘颗粒粒径可达亚微米级，便于直接回收干料。虽然袋式除尘器在工业尾气的除尘方面是目前应用最多的过滤式除尘器，其但在高温除尘等方面的技术待进一步改进。高温烟气袋式除尘系统需要适应高温、高含尘浓度，提高除尘器的滤尘、清灰和控制性能，保证运行更稳定可靠，有效延长使用寿命。脉冲除尘器的关键元件是滤袋，而保证滤袋除尘效率的关键是滤料，目前国内外主要采用聚四氟乙烯覆膜滤料，这种滤料耐高温，除尘效率高，使用寿命长。
颗粒层过滤除尘在高温除尘、粘性或弱粘性粉尘捕集、及易爆易燃粉尘捕集等方面，颗粒层过滤除尘显示出了独特的优越性。提高颗粒层对微细粒子的过滤效率，是颗粒层过滤除尘技术需要攻克的关键问题。
刚性陶瓷过滤在温度高于500℃时，不易清灰，存在永久性失效问题。反复反吹清灰造成的热冲击和机械冲击易使陶瓷管易脆裂，造成管子与管板间密封失效，这些问题使其进入工业化还有很大距离。利用烧结金属多孔材料具有非常好的整体强度，不易发生断裂，而且长期稳定工作。但其投资费用过大，目前还无法广泛应用于工业尾气治理。
二、高温烟气除尘技术国内外研究现状
美、日及欧洲一些国家，一直致力于耐高温滤料的开发与研制，并取得了大量研究成果。其中，美国西屋公司生产的织状柔性陶瓷过滤器AB312，除尘效率达99.9%以上；德国Essen大学研制的陶瓷纤维过滤器能承受900℃的高温，真空成型陶瓷纤维管耐温可在1000℃以上，除尘效率也可高达99.9%以上，而且具有良好的抗热冲击性；德国schumacher公司的陶瓷纤维膜复合过滤材料，其透气阻力低，开口气孔孔隙率高，以碳化硅、硅酸铝纤维为主要原料，长期耐温950℃。俄罗斯S.V.Entin采用盘状多孔不锈钢过滤板对含尘气体进行过滤。B.L.Krasnyi等深入研究多孔陶瓷过滤元件。法国广泛采用纤维质多孔陶瓷材料作为高温烟气过滤材料，该材料开口孔隙率比较高。
我国现有工业窑炉20余万座，在生产过程中排放大量高温含、高含尘浓度的有害气体，严重地污染大气环境。我国工业窑炉尾气除尘治理早期，以使用干式旋风除尘为主，但除尘效果不理想。接着采用水膜除尘，虽然除尘效率提高，但因后续工序复杂、费用高等原因，很快被高压静电除尘代替。静电除尘应用经历时间很长，至今依旧存在于工业尾气除尘设备中。高温滤料攻克高温难题，高温袋式除尘随之发展，经历电改袋的过程，成为高温除尘主力。
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